本發(fā)明總地涉及一種控制混合動力系的方法，并且更確切地涉及一種操作電動機-發(fā)電機-逆變器的方法，以在升壓操作模式中提供牽引功率或者在再生操作模式中對能量存儲裝置重新充電。

背景技術(shù)：

大多數(shù)非混合動力車輛包括內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機聯(lián)接于變速器和最終驅(qū)動件以旋轉(zhuǎn)車輪來移動車輛。為了啟動非混合動力車輛的發(fā)動機，啟動電動機通電，這致使發(fā)動機的曲柄軸轉(zhuǎn)動并且啟動發(fā)動機。

許多混合電動車輛使用電動機-發(fā)電機和內(nèi)燃機兩者來提供減小的燃料消耗和排放。一種類型的混合電動車輛使用皮帶傳動-交流發(fā)電機-起動機(bas)。bas使用電動機-發(fā)電機，其通常由皮帶和滑輪系統(tǒng)聯(lián)接于發(fā)動機的曲柄軸。電動機-發(fā)電機可從能量存儲裝置汲取功率，從而當制動器在停車燈下釋放時，產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)發(fā)動機的扭矩以啟動發(fā)動機，或者補充用于推進車輛的發(fā)動機驅(qū)動扭矩。當來自電動機-發(fā)電機的扭矩用于補充來自發(fā)動機的扭矩以用于車輛推進時，混合動力車輛通常稱為在“升壓”操作模式中操作。電動機-發(fā)電機也可由發(fā)動機旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生用于對能量存儲裝置再充電的電力。當電動機-發(fā)電機由發(fā)動機提供動力以產(chǎn)生用于對能量存儲裝置充電的電力時，混合動力車輛通常稱為在“再生”操作模式中操作?；旌蟿恿ο到y(tǒng)控制器控制電動機-發(fā)電機的操作，以在升壓操作模式或者再生操作模式中操作電動機-發(fā)電機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供一種控制車輛的動力系的方法。動力系包括內(nèi)燃機、選擇性地聯(lián)接于內(nèi)燃機的電動機-發(fā)電機-逆變器以及選擇性地聯(lián)接于電動機-發(fā)電機-逆變器的至少一個能量存儲裝置。該方法包括利用混合動力系統(tǒng)控制器來為電動機-發(fā)電機-逆變器選擇升壓操作模式或再生操作模式中的一個。電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率利用混合動力系統(tǒng)控制器來計算。當選擇升壓操作模式時，利用混合動力系統(tǒng)控制器來將電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率與上限mgi效率閾值相比較，以確定電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率是否等于或大于上限mgi效率閾值，或者確定電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率是否小于上限mgi效率閾值。當電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率等于或大于上限mgi效率閾值時，利用混合動力系統(tǒng)控制器來控制電動機-發(fā)電機-逆變器以在升壓操作模式中操作電動機-發(fā)電機-逆變器。當在升壓操作模式中操作時，電動機-發(fā)電機-逆變器從至少一個能量存儲裝置汲取電功率，用于產(chǎn)生用于內(nèi)燃機的扭矩。當選擇再生操作模式時，利用混合動力系統(tǒng)控制器來將電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率與下限mgi效率閾值相比較，以確定電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率是否等于或大于下限mgi效率閾值，或者確定電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率是否小于下限mgi效率閾值。當電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率等于或大于下限mgi效率閾值時，利用混合動力系統(tǒng)控制器來控制電動機-發(fā)電機-逆變器以在再生操作模式中操作電動機-發(fā)電機-逆變器。當在再生操作模式中操作時，電動機-發(fā)電機-逆變器接收來自內(nèi)燃機的扭矩用以產(chǎn)生電力，用于對至少一個能量存儲裝置充電。

因此，當電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率大于閾值數(shù)值時，混合動力系統(tǒng)控制器使得電動機-發(fā)電機-逆變器可在升壓操作模式或再生操作模式中操作。用于在升壓操作模式中操作電動機-發(fā)電機-逆變器的閾值數(shù)值是上限mgi效率閾值。用于在再生操作模式中操作電動機-發(fā)電機-逆變器的閾值數(shù)值是下限mgi效率閾值。當電動機-發(fā)電機-逆變器的操作效率分別等于或大于上限mgi效率閾值或者下限mgi效率閾值時，混合動力系的效率通過僅僅使得電動機-發(fā)電機-逆變器可在升壓操作模式或再生操作模式中操作而得以改進。

從在結(jié)合附圖時對用于執(zhí)行教示的最佳模式的下文詳細描述中，本教示的上述特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點顯而易見。

附圖說明

圖1是用于車輛的動力系的示意平面圖。

圖2是表示控制車輛的動力系的方法的流程圖。

圖3是表示在升壓操作模式中或者再生操作模式中控制電動機-發(fā)電機的方法的流程圖。

具體實施方式

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到的是，諸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”之類的術(shù)語描述性地用于附圖，并且并不表示對于由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍有所限制。此外，這里可在功能和/或邏輯框部件和/或各種處理步驟方面描述這些教示。應(yīng)認識到的是，這些框部件可由任何數(shù)量的配置成執(zhí)行特定功能的硬件、軟件和/或固件部件構(gòu)成。

參照附圖，其中類似的附圖標記指代若干附圖中類似或?qū)?yīng)的部件，且車輛大體以10示出。大體在附圖中示出用于車輛10的示例性動力系12。應(yīng)理解的是，圖1中示出的動力系12僅僅是示例性的，并且動力系12的配置和/或部件可不同于這里描述的示例性實施例中的那些。能利用動力系12的車輛10可包括自動車輛，例如汽車、卡車等等。然而，應(yīng)理解的是，車輛10可替代地是非自動車輛，例如農(nóng)用車輛、海洋車輛、航空車輛等等。

通常，如圖1所示，動力系12包括發(fā)動機14、變速器16以及最終驅(qū)動件18，它們可彼此聯(lián)接以使得車輛10的車輪20旋轉(zhuǎn)以推進車輛10。發(fā)動機14可包括輸出構(gòu)件或曲柄軸22，其可聯(lián)接于變速器16的輸入構(gòu)件24。變速器16可包括齒輪布置和一個或多個離合器，扭矩通過該齒輪布置和一個或多個離合器從發(fā)動機14的輸出構(gòu)件22傳遞至變速器16的輸入構(gòu)件24，然后傳遞至最終驅(qū)動件18并且外傳至車輪20以移動車輛10。車輪20可以是車輛10的前車輪或后車輪。前和/或后車輪20可由動力系12提供動力。

動力系12包括如上所述的發(fā)動機14。例如，發(fā)動機14可包括內(nèi)燃機。發(fā)動機14可包括殼體26和至少部分地設(shè)置在殼體26內(nèi)部的曲柄軸22。曲柄軸22可繞縱向軸線28旋轉(zhuǎn)。在圖1中，僅僅出于說明的目的，曲柄軸22示意地示作不具有任何特定的特征，并且應(yīng)理解的是，曲柄軸22可具有各種配置以與發(fā)動機14的其它部件協(xié)配。發(fā)動機14還可包括氣缸體、一個或多個連接桿、活塞、閥等等，它們將不作進一步討論。應(yīng)理解的是，發(fā)動機14可設(shè)計成依靠汽油、柴油燃料等操作。

動力系12可包括環(huán)形齒輪30。在某些實施例中，環(huán)形齒輪30設(shè)置在殼體26外部。環(huán)形齒輪30附連于曲柄軸22的第一遠端32，以使得環(huán)形齒輪30和曲柄軸22可繞縱向軸線28一致地旋轉(zhuǎn)。簡單地說，環(huán)形齒輪30和曲柄軸22可作為一個單元繞縱向軸線28旋轉(zhuǎn)。

附加地，動力系12可包括諸如曲柄軸滑輪34的可旋轉(zhuǎn)元件34，其可繞縱向軸線28旋轉(zhuǎn)。在某些實施例中，曲柄軸滑輪34設(shè)置在發(fā)動機14的殼體26外部。曲柄軸滑輪34可聯(lián)接于曲柄軸22的第二遠端36，以使得曲柄軸滑輪34和曲柄軸22可繞縱向軸線28一致地旋轉(zhuǎn)。確切地說，可聯(lián)接可包括曲柄軸滑輪34直接地聯(lián)接于曲柄軸22或者通過其它機構(gòu)的諸如離合之類的操作間接地聯(lián)接于曲柄軸22，這將在下文進一步描述。通常，曲柄軸22的第一和第二遠端32、36沿著縱向軸線28彼此隔開。應(yīng)理解的是，一個或多個軸承可可旋轉(zhuǎn)地支承曲柄軸22。還應(yīng)理解的是，除了滑輪以外，可旋轉(zhuǎn)元件34可以是鏈輪等。

此外，動力系12包括可聯(lián)接于發(fā)動機14的電動機-發(fā)電機38。例如，電動機-發(fā)電機38可聯(lián)接于發(fā)動機14的殼體26的外部和/或由鄰近于發(fā)動機14的任何合適的部件支承。電動機-發(fā)電機38可由諸如緊固件、支架、支柱之類的任何合適方法支承。電動機-發(fā)電機38可作為電動機或發(fā)電機操作。動力系12可稱為混合動力系，因為動力系12利用電動機-發(fā)電機38來輔助減小車輛10的燃料消耗和排放。例如，在某些實施例和/或操作模式中，電動機-發(fā)電機38可用作電動機來啟動發(fā)動機14或者作為將扭矩提供給曲柄軸22的扭矩輔助以在車輛10移動時(利用下文描述的環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58)來推進車輛10。當來自電動機-發(fā)電機38的扭矩用于補充來自發(fā)動機14的扭矩以用于車輛推進時，混合動力車輛10通常稱為在“升壓”操作模式中操作。作為另一示例，電動機-發(fā)電機38可用作發(fā)電機來產(chǎn)生電流、即電力，或者對第一能量存儲裝置40和/或第二能量存儲裝置42再充電，如下文進一步描述地。當電動機-發(fā)電機38產(chǎn)生電流/電力時，電流可驅(qū)動車輛10的各種輔助裝置，這也會在下文進一步描述。當電動機-發(fā)電機38由發(fā)動機14提供動力以產(chǎn)生用于對第一能量存儲裝置40和/或第二能量存儲裝置42充電的電力時，混合動力車輛通常稱為在“再生”操作模式中操作。雖然車輛10的示例性實施例示作包括第一能量存儲裝置40和第二能量存儲裝置42兩者，但應(yīng)理解的是，其它實施例可僅僅包括第一能量存儲裝置40。

一種合適的電動機-發(fā)電機38是無刷電動機-發(fā)電機。附加地，電動機-發(fā)電機38可以是交流(ac)電動機-發(fā)電機或者任何其它合適的電動機-發(fā)電機。例如，從ac電動機-發(fā)電機38輸出的扭矩可以是從約15.0牛頓米(nm)至約50.0nm。電動機-發(fā)電機38可配置成提供減小的最大扭矩需求(例如與背景技術(shù)部分中描述的bas相比)，這允許減小電動機-發(fā)電機38的質(zhì)量大小并且還允許減小電動機-發(fā)電機38的功率需求。應(yīng)理解的是，從電動機-發(fā)電機38輸出的扭矩可以是除了上文所識別以外的數(shù)值。

電動機-發(fā)電機38可包括電動機/發(fā)電機軸44，其可繞第一軸線46旋轉(zhuǎn)。在某些操作中，當電動機/發(fā)電機軸44旋轉(zhuǎn)時，扭矩可傳遞至曲柄軸24，例如下文進一步所描述地。此外，電動機/發(fā)電機軸44并不沿著第一軸線46移動。附加地，第一軸線46與縱向軸線28隔開。在某些實施例中，第一軸線46和縱向軸線28彼此隔開并且基本上彼此平行。因此，電動機/發(fā)電機軸44和曲柄軸22彼此偏移。應(yīng)理解的是，電動機/發(fā)電機軸44可分成一個以上部分，例如用于接納一個或多個離合器的操作的一個以上部分等等。

電動機-發(fā)電機38可包括諸如電動機/發(fā)電機滑輪48之類的可旋轉(zhuǎn)元件48，其可聯(lián)接于鄰近于電動機-發(fā)電機38的第一端50的電動機/發(fā)電機軸44。確切地說，電動機/發(fā)電機滑輪48可設(shè)置在電動機-發(fā)電機38的第一端50外部。電動機/發(fā)電機滑輪48也可繞第一軸線46旋轉(zhuǎn)。對于某些操作，電動機/發(fā)電機軸44和電動機/發(fā)電機滑輪48可繞第一軸線46一致地旋轉(zhuǎn)。在其它操作中，電動機/發(fā)電機軸44和電動機/發(fā)電機滑輪48并不一致地旋轉(zhuǎn)，即可單獨地旋轉(zhuǎn)或者一個可旋轉(zhuǎn)而同時另一個保持靜止(并不旋轉(zhuǎn))?？陕?lián)接可包括電動機/發(fā)電機滑輪48直接地聯(lián)接于電動機/發(fā)電機軸44或者通過其它機構(gòu)的諸如離合之類的操作間接地聯(lián)接于電動機/發(fā)電機軸44的，這將在下文進一步描述。

在某些實施例中，電動機/發(fā)電機軸44可從電動機-發(fā)電機38的第二端52延伸出來。通常，電動機-發(fā)電機38的第一和第二端50、52沿著第一軸線46彼此隔開。確切地說，電動機-發(fā)電機38可包括具有第一和第二端50、52的殼體。因此，電動機/發(fā)電機軸44至少部分地設(shè)置在電動機-發(fā)電機38的殼體內(nèi)部。應(yīng)理解的是，一個或多個軸承可可旋轉(zhuǎn)地支承電動機/發(fā)電機軸44。還應(yīng)理解的是，除了滑輪以外，可旋轉(zhuǎn)元件48可以是鏈輪等。

動力系12的電動機-發(fā)電機38可包括定子和與該定子隔開的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子附連于電動機/發(fā)電機軸44，以使得該轉(zhuǎn)子和電動機/發(fā)電機軸44可繞第一軸線46相對于定子一致地旋轉(zhuǎn)。簡單地說，轉(zhuǎn)子和電動機/發(fā)電機軸44可在定子保持靜止的同時作為一個單元繞第一軸線46旋轉(zhuǎn)。定子與第一和/或第二能量存儲裝置40、42電氣連通。例如，當電動機-發(fā)電機38用作電動機時，存儲在第一和/或第二能量存儲裝置40、42中的電流可供給至定子/轉(zhuǎn)子，以致使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并且最終致使發(fā)動機14啟動和/或?qū)⒀a充扭矩供給至發(fā)動機14。作為另一示例，當電動機-發(fā)電機38用作發(fā)電機時，來自繞第一軸線46旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的扭矩轉(zhuǎn)換成電流，該電流可存儲在第一和/或第二能量存儲裝置40、42中以供隨后使用。

電動機-發(fā)電機38可以各種模式操作以執(zhí)行各種功能。例如，電動機-發(fā)電機38可在再生操作模式中操作，以通過使得電動機-發(fā)電機38的轉(zhuǎn)子相對于電動機-發(fā)電機38的定子旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電流。簡單地說，電動機-發(fā)電機38當在再生操作模式中時可作為發(fā)電機操作。再生操作模式可在車輛10以某一速度下驅(qū)動并且并不使得車輛10制動/減速時出現(xiàn)。作為另一示例，電動機-發(fā)電機38可在升壓操作模式、即扭矩輔助操作模式中操作，以將扭矩提供給車輛10的車輪20(利用下文描述的環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58)。簡單地說，電動機-發(fā)電機38當在升壓操作模式中時可作為電動機操作。作為又一示例，電動機-發(fā)電機38在制動期間可在再生制動模式中操作，即通過使得電動機-發(fā)電機38的轉(zhuǎn)子相對于電動機-發(fā)電機38的定子旋轉(zhuǎn)來使得車輛10減速。簡單地說，電動機-發(fā)電機38當在再生制動模式中時可作為電動機操作。

電動機-發(fā)電機38還可包括電氣裝置，其可包括集成功率逆變器54。因此，電動機-發(fā)電機38可稱為電動機-發(fā)電機-逆變器38。定子可與集成功率逆變器54電氣連通，且集成功率逆變器54可選擇性地與第一和/或第二能量存儲裝40、42電氣連通。集成功率逆變器54可將由第一和/或第二能量存儲裝置40、42提供的直流(dc)轉(zhuǎn)換成交流(ac)，以為電動機-發(fā)電機38提供功率來用作電動機。此外，當電動機-發(fā)電機38用作發(fā)電機時，集成功率逆變器54可將ac轉(zhuǎn)換成dc以存儲在第一和/或第二能量存儲裝置40、42中。附加地，集成功率逆變器54可將ac轉(zhuǎn)換成dc，以將電流供給至輔助電力系統(tǒng)56。此外，集成功率逆變器54可將ac轉(zhuǎn)換成dc，以將電流選擇性地供給至第一和/或第二能量存儲裝置40、42。通常，集成功率逆變器54可與定子電氣連通，以作為電動機或作為發(fā)電機來操作電動機-發(fā)電機38。電動機-發(fā)電機38可包括其它電氣裝置，例如一個或多個傳感器(例如，檢測電動機/發(fā)電機軸44的位置的電動機位置傳感器)、控制器、冷卻電氣部件的風(fēng)扇等等。此外，集成功率逆變器可包括一個或多個電刷、一個或多個電刷保持器、當使用繞線磁場機器時的現(xiàn)場控制電子裝置等等。

動力系12可進一步包括環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58、即不具有端部的裝置，其繞曲柄軸滑輪34和電動機/發(fā)電機滑輪48設(shè)置。確切地說，環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58繞曲柄軸滑輪34和電動機/發(fā)電機滑輪48設(shè)置，以傳遞曲柄軸滑輪34和電動機/發(fā)電機滑輪48之間的旋轉(zhuǎn)運動。換言之，環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58繞曲柄軸滑輪34和電動機/發(fā)電機滑輪48設(shè)置，以選擇性地傳遞曲柄軸22和電動機/發(fā)電機軸44之間的扭矩。例如，在某些操作中，電動機/發(fā)電機滑輪48由環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58的旋轉(zhuǎn)可對應(yīng)地使得電動機/發(fā)電機軸44旋轉(zhuǎn)等等。

在某些實施例中，環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58是皮帶。該皮帶可以是加肋皮帶、扁平皮帶或任何其它合適的配置。電動機-發(fā)電機38可由環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58聯(lián)接于發(fā)動機14。確切地說，電動機-發(fā)電機38可由環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58和滑輪34、48聯(lián)接于發(fā)動機14的曲柄軸22。在某些實施例中，環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58可以是鏈條而非皮帶，且鏈輪可與該鏈條而非滑輪34、48一起使用。

動力系12還包括可聯(lián)接于發(fā)動機14的啟動器機構(gòu)60。啟動器機構(gòu)60可以是各種配置。啟動器機構(gòu)60可通過與環(huán)形齒輪30接合來聯(lián)接于發(fā)動機14。此外，電動機-發(fā)電機38也可通過啟動器機構(gòu)60聯(lián)接于發(fā)動機14。因此，電動機-發(fā)電機38可用于對啟動器機構(gòu)60提供功率以啟動發(fā)動機14。替代地，啟動器機構(gòu)60可與電動機-發(fā)電機38隔開并且獨立于該電動機-發(fā)電機操作。啟動器機構(gòu)的特定配置和操作與本發(fā)明的詳細描述無關(guān)，因此這里并不進行詳細地描述。然而，應(yīng)理解的是，啟動器機構(gòu)可以若干不同的方式配置。

此外，動力系12可包括輔助電力系統(tǒng)56，其示作與電動機-發(fā)電機38電氣連通。輔助電力系統(tǒng)56可包括車輛10的一個或多個附屬裝置。例如，輔助電力系統(tǒng)56可包括頭燈、hvac裝置、輔助電動機、娛樂系統(tǒng)部件等等。在某些實施例中，集成功率逆變器54與輔助電力系統(tǒng)56電氣連通，以將由電動機-發(fā)電機38產(chǎn)生的ac轉(zhuǎn)換成dc。因此，dc可由輔助電力系統(tǒng)56使用來為各種附件提供功率。

動力系12包括第一能量存儲裝置40，其以與電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56并聯(lián)的電氣關(guān)系設(shè)置。換言之，第一能量存儲裝置40以與電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56并聯(lián)的電路布置設(shè)置。第一能量存儲裝置40可以是任何合適的電池或者可存儲用于后續(xù)使用的電流的其它裝置。

動力系12還可包括第一開關(guān)裝置62，其可在使得第一能量存儲裝置40從電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56中的至少一個斷開的第一打開狀態(tài)和將第一能量存儲裝置40電氣地連接于電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56中的至少一個的第一閉合狀態(tài)之間選擇性地切換。因此，電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56之間的電氣連通與第一開關(guān)裝置62處于第一打開狀態(tài)還是第一閉合狀態(tài)無關(guān)。因此，第一開關(guān)裝置62的位置并不干擾電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56之間的電氣連通。換言之，電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56可彼此電氣連通，而與第一開關(guān)裝置62所處的狀態(tài)無關(guān)。第一能量存儲裝置40設(shè)置在電氣總線63和電氣接地65之間，且第一開關(guān)裝置62設(shè)置在第一能量存儲裝置40和電氣總線63之間，以使得當?shù)谝婚_關(guān)裝置62處于第一閉合狀態(tài)中時，第一能量存儲裝置40與電氣總線63直接電氣連通。電氣總線63可以是高電壓dc總線和/或低電壓dc總線。

這里使用的術(shù)語“至少一個”應(yīng)理解成包括非排他邏輯“或”，即電動機-發(fā)電機38或輔助電力系統(tǒng)56中的至少一個。因此，在某些實施例中，第一能量存儲裝置40與電動機-發(fā)電機38或輔助電力系統(tǒng)56電氣連通。在其它實施例中，第一能量存儲裝置40與電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56兩者電氣連通。

一般而言，第一開關(guān)裝置62用于選擇性地阻擋電流流至第一能量存儲裝置40。當?shù)谝婚_關(guān)裝置62處于第一閉合狀態(tài)中時，完成或閉合至第一能量存儲裝置40的電氣電路，并且電流可流向或流出第一能量存儲裝置40。當?shù)谝婚_關(guān)裝置62處于第一打開狀態(tài)中時，電氣電路分開或打開，并且電流無法流向或流出第一能量存儲裝置40。第一打開狀態(tài)在圖1中以實線示出。

第一開關(guān)裝置62可包括單向阻擋開關(guān)或雙向阻擋開關(guān)。在一種配置中，第一開關(guān)裝置62是固態(tài)開關(guān)。第一開關(guān)裝置62可以是二進制開關(guān)、接觸開關(guān)、繼電器開關(guān)等等。第一開關(guān)裝置62僅僅出于說明性目的而在圖1中示意地說明，并且不應(yīng)理解成任何具體類型的開關(guān)。

動力系12的示例性實施例包括第二能量存儲裝置42，其以與第一能量存儲裝置40、電動機-發(fā)電機38以及輔助電力系統(tǒng)56并聯(lián)的電氣關(guān)系設(shè)置。然而，應(yīng)理解的是，在其它實施例中，動力系12可并不包括第二能量存儲裝置42以及與第二能量存儲裝置42具體地相關(guān)聯(lián)的其它部件。

通常，第一能量存儲裝置40是高電壓能量存儲裝置，而第二能量存儲裝置42是與輔助電力系統(tǒng)56電氣連通的低電壓能量存儲裝置。第一能量存儲裝置40用于將電流/電壓選擇性地供給至電動機-發(fā)電機38，且第二能量存儲裝置42用于將電流/電壓選擇性地供給至輔助電力系統(tǒng)56。第一能量存儲裝置40和第二能量存儲裝置42可以是任何合適的電池或者能存儲電流或能量用于后續(xù)使用的其它裝置。一種非限制示例是高電壓能量存儲裝置可以是48伏dc電池且低電壓能量存儲裝置可以是12伏dc電池。另一種非限制示例是，高電壓能量存儲裝置可以是24-48伏dc多節(jié)可充電鋰離子電池或超電容器，而低電壓能量存儲裝置可以是12伏dc鉛酸或鋰離子電池。作為又一示例，第一和第二能量存儲裝置40、42可具有基本上相同的電壓電平。

此外，動力系12還可包括第二開關(guān)裝置68，其可在使得第二能量存儲裝置42從電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56中的至少一個斷開的第二打開狀態(tài)和將第二能量存儲裝置42電氣地連接于電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56中的至少一個的第二閉合狀態(tài)之間選擇性地切換。電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56之間的電氣連通與第二開關(guān)裝置68處于第二打開狀態(tài)還是第二閉合狀態(tài)無關(guān)。因此，第二開關(guān)裝置68的位置并不干擾電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56之間的電氣連通。換言之，電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56可獨立于第二開關(guān)裝置68所處的狀態(tài)而彼此電氣連通。第二能量存儲裝置42設(shè)置在電氣總線63和電氣接地65之間，且第二開關(guān)裝置68設(shè)置在第二能量存儲裝置42和電氣總線63之間，以使得當?shù)诙_關(guān)裝置68處于第二閉合狀態(tài)中時，第二能量存儲裝置42與電氣總線63直接電氣連通。因此，由于第一和第二開關(guān)裝置62、68的位置，電流可彼此獨立地選擇性地流向/流出第一和第二能量存儲裝置40、42。

如上所述，術(shù)語“至少一個”應(yīng)理解成包括非排他邏輯“或”，即電動機-發(fā)電機38或輔助電力系統(tǒng)56中的至少一個。因此，在某些實施例中，第二能量存儲裝置42與電動機-發(fā)電機38或輔助電力系統(tǒng)56電氣連通。在其它實施例中，第二能量存儲裝置42與電動機-發(fā)電機38或輔助電力系統(tǒng)56兩者電氣連通。

通常，第二開關(guān)裝置68用于選擇性地阻擋電流流至第二能量存儲裝置42。當?shù)诙_關(guān)裝置68處于第二閉合狀態(tài)中時，完成或閉合至第二能量存儲裝置42的電氣電路，并且電流可流向或流出第二能量存儲裝置42。當?shù)诙_關(guān)裝置68處于第二打開狀態(tài)中時，電氣電路分開或打開，并且電流無法流向或流出第二能量存儲裝置42。第二打開狀態(tài)在圖1中以實線示出。

第二開關(guān)裝置68可以是單向阻擋開關(guān)或雙向阻擋開關(guān)。在一種配置中，第二開關(guān)裝置68是固態(tài)開關(guān)。第二開關(guān)裝置68可以是二進制開關(guān)、接觸開關(guān)、繼電器開關(guān)等等。第二開關(guān)裝置68僅僅出于說明性目的而在這些附圖中示意地說明，并且不應(yīng)理解成任何具體類型的開關(guān)。

可選地是，動力系12可包括電氣部件64，其沿著電氣總線63設(shè)置在電動機-發(fā)電機38和第一能量存儲裝置40下游。此外，電氣部件64沿著電氣總線63設(shè)置在輔助電力系統(tǒng)56上游。這里使用的下游是沿著電氣總線63從電動機-發(fā)電機38朝向輔助電力系統(tǒng)56流動的方向，并且在每個附圖中的箭頭66指向下游方向。通常，當使用電氣部件64時，電氣部件64以與電動機-發(fā)電機38和輔助電力系統(tǒng)56成串聯(lián)電氣關(guān)系、即串聯(lián)電路布置設(shè)置。在某些實施例中，電氣部件64可包括dc-dc轉(zhuǎn)換器。在其它實施例中，電氣部件可包括開關(guān)裝置。

電動機-發(fā)電機38可進一步包括電動機/發(fā)電機離合器70，用以選擇性地連接和斷開電動機/發(fā)電機滑輪48和電動機/發(fā)電機軸44之間的旋轉(zhuǎn)。電動機/發(fā)電機滑輪48可通過電動機/發(fā)電機離合器70的選擇性操作聯(lián)接于電動機/發(fā)電機軸44。因此，電動機/發(fā)電機滑輪48通過電動機/發(fā)電機離合器70的操作選擇性地聯(lián)接于電動機/發(fā)電機軸44。電動機/發(fā)電機離合器70可鄰近于電動機/發(fā)電機滑輪48或鄰近于電動機-發(fā)電機38的第一端50設(shè)置。電動機/發(fā)電機離合器70的致動允許電動機-發(fā)電機38的各種操作，而無需由環(huán)形可旋轉(zhuǎn)裝置58在曲柄軸滑輪34和電動機/發(fā)電機滑輪48之間傳遞旋轉(zhuǎn)。電動機/發(fā)電機離合器70可包括螺線管72以選擇性地致動電動機/發(fā)電機離合器70。應(yīng)理解的是，電動機/發(fā)電機離合器70可以是任何合適類型的離合器。

動力系12進一步包括混合動力系統(tǒng)控制器96，其可以是電子控制模塊中與車輛10的各種部件連通的一部分。通常，混合動力系統(tǒng)控制器96發(fā)信號告知車輛10的各種部件以選擇性地操作，下文對其中一些進行描述。應(yīng)理解的是，混合動力系統(tǒng)控制器96可包括一個以上控制器。

混合動力系統(tǒng)控制器96包括處理器98和存儲器100，其上記錄了用于與電動機-發(fā)電機38、啟動器機構(gòu)60、第一和/或第二能量存儲裝置40、42、第一和第二開關(guān)裝置62、68以及電氣部件64連通的指令。混合動力系統(tǒng)控制器96配置成經(jīng)由處理器98來執(zhí)行來自存儲器100的指令。例如，混合動力系統(tǒng)控制器96可以是主機或分布式系統(tǒng)，例如諸如數(shù)字計算機或微型計算機之類的計算機，以用作車輛控制模塊和/或用作具有處理器的比例-積分-求導(dǎo)(pid)控制器裝置以及用作存儲器100，即諸如只讀存儲器(rom)或閃存存儲器之類的有形、非瞬態(tài)計算機可讀存儲器?；旌蟿恿ο到y(tǒng)控制器96還可具有隨機訪問存儲器(ram)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、高度時鐘、模擬到數(shù)字(a/d)和/或數(shù)字到模擬(d/a)電路和任何所需的輸入/輸出電路和相關(guān)聯(lián)裝置、以及任何所需的信號調(diào)節(jié)和/或信號緩沖電路。因此，混合動力系統(tǒng)控制器96可包括監(jiān)控和控制電動機-發(fā)電機38、啟動器機構(gòu)60、第一和第二開關(guān)裝置62、68以及電氣裝置64所需的所有軟件、硬件、存儲器100、算法、連接、傳感器等等。此外，混合動力系統(tǒng)控制器96可包括監(jiān)控第一和/或第二能量存儲裝置40、42所需的所有軟件、硬件、存儲器100、算法、連接、傳感器等等。這樣，控制方法可實施為與混合動力系統(tǒng)控制器96相關(guān)聯(lián)的軟件或固件。應(yīng)理解的是，混合動力系統(tǒng)控制器96還可包括能夠分析來自各種傳感器的數(shù)據(jù)、比較數(shù)據(jù)、做出控制和監(jiān)控電動機-發(fā)電機38、啟動器機構(gòu)60、第一和第二開關(guān)裝置62、68和電氣部件64以及監(jiān)控第一和/或第二能量存儲裝置40、42所需的判定的任何裝置。

混合動力系統(tǒng)控制器96與電動機-發(fā)電機38、啟動器機構(gòu)60、第一開關(guān)裝置62、第二開關(guān)裝置68、第三開關(guān)電氣部件64、第一能量存儲裝置40和/或第二能量存儲裝置42連通，以選擇性地操作電動機-發(fā)電機38、啟動器機構(gòu)60、第一開關(guān)裝置62、第二開關(guān)裝置68、電氣部件64以及第一和第二能量存儲裝置40、42。混合動力系統(tǒng)控制器96選擇性地發(fā)信號告知不同的開關(guān)裝置62、68以建立打開狀態(tài)或閉合狀態(tài)中的一個。附加地，混合動力系統(tǒng)控制器96可發(fā)信號告知啟動器機構(gòu)60或電動機/發(fā)電機離合器70的致動器，以建立致動位置或非致動位置，實現(xiàn)期望的操作，例如再生操作模式、升壓操作模式、再生制動模式、冷發(fā)動機啟動模式、自動發(fā)動機啟動模式等等。

此外，混合動力系統(tǒng)控制器96可與第一能量存儲裝置40連通。當?shù)谝婚_關(guān)裝置62處于第一閉合狀態(tài)中時，電流可流入到第一能量存儲裝置40中或者流出第一能量存儲裝置40，并且混合動力系統(tǒng)控制器96可監(jiān)控第一能量存儲裝置40中的電流量。附加地，混合動力系統(tǒng)控制器96可與集成功率逆變器54的操作連通并且控制其操作。

混合動力系統(tǒng)控制器96還與第二能量存儲裝置42并且與第二開關(guān)裝置68連通，以選擇性地發(fā)信號告知第二開關(guān)裝置68以建立第二打開狀態(tài)和第二閉合狀態(tài)中的一個。因此，取決于期望的操作，混合動力系統(tǒng)控制器96發(fā)信號告知第二開關(guān)裝置68處于第二打開狀態(tài)和第二閉合狀態(tài)中的一個中。當?shù)诙_關(guān)裝置68處于第二閉合狀態(tài)中時，電流可流入到第二能量存儲裝置42中或者流出第二能量存儲裝置42，并且混合動力系統(tǒng)控制器96可監(jiān)控第二能量存儲裝置42中的電流量。

混合動力系統(tǒng)控制器96接收來自第一能量存儲裝置40的電流。確切地說，混合動力系統(tǒng)控制器96保持與第一能量存儲裝置40電氣連通，這與第一開關(guān)裝置62所處的狀態(tài)無關(guān)。換言之，與混合動力系統(tǒng)控制器96的電氣連接設(shè)置在第一能量存儲裝置40和第一開關(guān)裝置62之間，以使得電流可持續(xù)地流至混合動力系統(tǒng)控制器96，而不受第一開關(guān)裝置62所處的狀態(tài)影響。

下文示出一種控制如上所述的車輛10的動力系12的方法。該方法用于控制電動機-發(fā)電機38在再生操作模式或升壓操作模式中的操作。參照圖2，該方法包括混合動力系統(tǒng)控制器96，從而為電動機-發(fā)電機38選擇升壓操作模式或再生操作模式中的一個。選擇針對電動機-發(fā)電機38的操作模式大體由圖2中的框200指示?；旌蟿恿ο到y(tǒng)控制器96可基于車輛10的當前操作條件、例如速度、第一能量存儲裝置40的充電水平、發(fā)動機扭矩請求等選擇期望的操作模式?；旌蟿恿ο到y(tǒng)控制器96選擇升壓操作模式還是再生操作模式的確切方式和條件與本發(fā)明的教示無關(guān)，并且因此在這里并未詳細地描述。

一旦混合動力系統(tǒng)控制器96已選擇升壓操作模式或再生操作模式，就感測到電動機-發(fā)電機38的溫度。感測電動機-發(fā)電機38的溫度大體由圖2中的框202指示。電動機-發(fā)電機38的溫度可以任何合適的方式感測，包括但不限于利用結(jié)合到電動機-發(fā)電機38中的內(nèi)部溫度傳感器來感測電動機-發(fā)電機38的溫度。附加地，可設(shè)想的是，電動機-發(fā)電機38的溫度可在若干不同的位置處、例如在電動機-發(fā)電機38的端匝處、電動機-發(fā)電機38的殼體或者逆變器的功率開關(guān)處感測到。當感測到電動機-發(fā)電機38的多個溫度時，這些測量值中的最低溫度用作電動機-發(fā)電機38的感測溫度。將電動機-發(fā)電機38的溫度通信至混合動力系統(tǒng)控制器96，并且存儲在混合動力系統(tǒng)控制器96的存儲器100中。

然后，混合動力系統(tǒng)控制器96將電動機-發(fā)電機38的感測溫度與電動機發(fā)電機逆變器(mgi)的溫度閾值相比較，以確定電動機-發(fā)電機38的感測溫度是否等于或大于mgi溫度閾值，或者電動機-發(fā)電機38的感測溫度是否小于mgi溫度閾值。將電動機-發(fā)電機38的感測溫度與mgi溫度閾值相比較大體由圖2中的框204指示?？蓪gi溫度閾值限定成等于任何期望的溫度。例如，可將mgi溫度閾值限定成等于大約165℃的溫度。應(yīng)理解的是，可將mgi溫度閾值限定為等于超出上述示例性范圍以外的溫度，并且可取決于電動機-發(fā)電機38的特定操作參數(shù)和特定應(yīng)用。

如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38的感測溫度等于或大于mgi溫度閾值(大體以206指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96可禁止電動機-發(fā)電機38在升壓操作模式或再生操作模式中的操作，并且將電動機-發(fā)電機38布置在待機模式中。將電動機-發(fā)電機38布置在待機模式中大體由圖2中的框208指示。替代地，如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38的感測溫度小于mgi溫度閾值(大體以210指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96可允許電動機-發(fā)電機38在升壓操作模式或再生操作模式中的操作，并且該過程如上所述繼續(xù)。

如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38的感測溫度小于mgi溫度閾值(大體以210指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96計算電動機-發(fā)電機38的操作效率。計算電動機-發(fā)電機38的操作效率大體由圖2中的框212指示。當電動機-發(fā)電機38作為電動機操作時，電動機-發(fā)電機38的操作效率在這里限定為在電動機-發(fā)電機38的逆變器dc側(cè)處測得的、軸功率除以輸入功率。當電動機-發(fā)電機38作為發(fā)電機操作時，電動機-發(fā)電機38的操作效率在這里限定為在電動機-發(fā)電機38的逆變器dc側(cè)處測得的、電動機-發(fā)電機38的輸出功率除以電動機-發(fā)電機38的軸功率。電動機-發(fā)電機38的操作效率可計算為總的可能性能數(shù)值的百分比。例如，操作效率可計算為等于可能的操作性能水平的60％。

混合動力系統(tǒng)控制器96可以任何合適的方式計算或另外限定或確定電動機-發(fā)電機38的操作效率。例如，混合動力系統(tǒng)控制器96可通過參照存儲在混合動力系統(tǒng)控制器96的存儲器100中的查詢表來計算電動機-發(fā)電機38的操作效率以限定數(shù)值，在第一能量存儲裝置40的特定電壓范圍內(nèi)、該查詢表使得來自電動機-發(fā)電機38的扭矩輸出與電動機-發(fā)電機38的旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)聯(lián)。因此，混合動力系統(tǒng)控制器96可包括存儲在混合動力系統(tǒng)控制器96的存儲器100中的若干不同圖表、曲線圖、表格等等。對于第一能量存儲裝置40的特定電壓或電壓范圍，每個表使得來自電動機-發(fā)電機38的扭矩輸出與電動機-發(fā)電機38的旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)聯(lián)。例如，混合動力系統(tǒng)控制器96可包括針對例如在10v和12v之間的大約12v電壓的第一表，以及針對例如在14v和17v之間的大約16v電壓的第二表。混合動力系統(tǒng)控制器96可包括針對第一能量存儲裝置40的不同電壓數(shù)值和/或范圍的任何數(shù)量的表。因此，混合動力系統(tǒng)控制器96將感測或另外確定來自電動機-發(fā)電機38的扭矩輸出、電動機-發(fā)電機38的旋轉(zhuǎn)速度以及第一能量存儲裝置40的當前電壓?；旌蟿恿ο到y(tǒng)控制器96然后參照針對第一能量存儲裝置40的當前電壓的合適表，并且使用電動機-發(fā)電機38的扭矩輸出和旋轉(zhuǎn)速度來限定電動機-發(fā)電機38的操作效率的數(shù)值。

一旦混合動力系統(tǒng)控制器96已確定了電動機-發(fā)電機38的操作效率的數(shù)值，則混合動力系統(tǒng)控制器96就可通過溫度調(diào)節(jié)因子來調(diào)節(jié)該數(shù)值以限定電動機-發(fā)電機38的操作效率。溫度調(diào)節(jié)因子取決于電動機-發(fā)電機38的溫度，并且乘以該數(shù)值以限定電動機-發(fā)電機38的操作效率。因此，可對混合動力系統(tǒng)控制器96從上述表中確定的數(shù)值進行調(diào)節(jié)，以解決由高溫引起的低效。溫度調(diào)節(jié)數(shù)值的確切數(shù)值可改變，并且取決于電動機-發(fā)電機38的當前溫度。例如，溫度調(diào)節(jié)數(shù)值可包括十進制乘法器，其與該數(shù)值相乘以限定電動機-發(fā)電機38的操作效率。因此，可將溫度調(diào)節(jié)數(shù)值限定為包括1.00的數(shù)值，以并不調(diào)節(jié)該數(shù)值。然而，可將溫度調(diào)節(jié)數(shù)值限定為包括小于1.00至電動機-發(fā)電機38的操作效率的限定數(shù)值的數(shù)值。例如，溫度調(diào)節(jié)數(shù)值可隨著電動機-發(fā)電機38的溫度升高而減小，因為電動機-發(fā)電機38在較高溫度下效率較低。

一旦混合動力系統(tǒng)控制器96已調(diào)節(jié)數(shù)值以限定電動機-發(fā)電機38的操作效率，則混合動力系統(tǒng)控制器96就確定是否已選擇升壓操作模式或者是否已選擇再生操作模式。所選擇操作模式的確定大體由圖2中的框214指示。當選擇升壓操作模式時(大體以216指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96將電動機-發(fā)電機38的操作效率與上限mgi效率閾值相比較，以確定電動機-發(fā)電機38的操作效率是否等于或大于上限mgi效率閾值，或者電動機-發(fā)電機38的操作效率是否小于上限mgi效率閾值。將電動機-發(fā)電機38的操作效率與上限mgi效率閾值相比較大體由圖2中的框218指示。較佳地將上限mgi效率閾值限定為包括60％和90％之間的數(shù)值。例如，可將上限mgi效率閾值限定為等于70％的數(shù)值。

如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38的操作效率小于上限mgi效率閾值(大體以220指示)并且已選擇升壓操作模式(大體以216指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96可發(fā)信號告知電動機-發(fā)電機38的低操作效率，從而并不允許電動機-發(fā)電機38在升壓操作模式中的操作，并且將電動機-發(fā)電機38布置在待機模式中(大體由圖2中的框208指示)。然而，如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38的操作效率等于或大于上限mgi效率閾值(大體以222指示)并且已選擇升壓操作模式(大體以216指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96控制電動機-發(fā)電機38以在升壓操作模式中操作電動機-發(fā)電機38?？刂齐妱訖C-發(fā)電機38的操作以在升壓操作模式中操作大體由圖2中的框224指示。如上所述，電動機-發(fā)電機38汲取來自第一能量存儲裝置40的電功率用以產(chǎn)生扭矩，該扭矩施加于內(nèi)燃機以有助于推進車輛10。

一旦混合動力系統(tǒng)控制器96以調(diào)節(jié)該數(shù)值以限定電動機-發(fā)電機38的操作效率，并且當選擇再生操作模式時(大體以226指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96將電動機-發(fā)電機38的操作效率與下限mgi效率閾值相比較，以確定電動機-發(fā)電機38的操作效率是否等于或大于下限mgi效率閾值，或者電動機-發(fā)電機38的操作效率是否小于下限mgi效率閾值。將電動機-發(fā)電機38的操作效率與下限mgi效率閾值相比較大體由圖2中的框228指示。較佳地將下限mgi效率閾值限定為包括20％和50％之間的數(shù)值。例如，可將上限mgi效率閾值限定為等于30％的數(shù)值。

如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38的操作效率小于下限mgi效率閾值(大體以230指示)并且已選擇再生操作模式(大體以226指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96可發(fā)信號告知電動機-發(fā)電機38的低操作效率，從而并不允許電動機-發(fā)電機38在再生操作模式中的操作，并且將電動機-發(fā)電機38布置在待機模式中(大體由圖2中的框208指示)。然而，如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38的操作效率等于或大于下限mgi效率閾值(大體以232指示)并且已選擇再生操作模式(大體以226指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96控制電動機-發(fā)電機38以在再生操作模式中操作電動機-發(fā)電機38?？刂齐妱訖C-發(fā)電機38的操作以在再生操作模式中操作大體由圖2中的框234指示。如上所述，當在再生操作模式中操作時，電動機-發(fā)電機38接收來自內(nèi)燃機的扭矩用以產(chǎn)生電力，用于對第一和/或第二能量存儲裝置40、42充電。

下文參照圖3來描述控制電動機-發(fā)電機38以在大體由圖2中的框224指示的升壓操作模式中操作或者在大體由圖2中的框234指示的再生操作模式中操作。在升壓操作模式或再生操作模式中操作電動機-發(fā)電機38包括利用混合動力系統(tǒng)控制器96來計算機器終端電壓。電動機-發(fā)電機38的效率改進也稱為脈沖寬度調(diào)制(pwm)控制策略。pwm控制策略的選擇取決于電動機-發(fā)電機38的類型或配置并且還取決于機器的終端電壓。機器終端電壓的計算大體由圖3中的框250指示?；旌蟿恿ο到y(tǒng)控制器96可以任何合適的方式來計算機器終端電壓。例如，混合動力系統(tǒng)控制器96可通過使用閉環(huán)電流控制器的輸出或者來自功率切斷裝置的所測得終端電壓來計算機器終端電壓。然后，將所計算的數(shù)值歸一化以消除電池電壓的波動。電壓的基本數(shù)值通常是電池電壓的一半。例如，針對12v電池電壓，該基本數(shù)值大約等于6v。可用總體可能電壓的十進制分數(shù)來表述歸一化終端電壓。

控制電動機-發(fā)電機38以在升壓操作模式或再生操作模式中操作的過程取決于電動機-發(fā)電機38是開關(guān)磁阻機器還是并未是開關(guān)磁阻機器。針對開關(guān)磁阻機器來選擇pwm控制策略是專用的。因此，混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38是否是開關(guān)磁阻機器還是并未是開關(guān)磁阻機器。確定電動機-發(fā)電機38是否是開關(guān)磁阻機器大體由圖3中的框252指示。如這里使用的，將開關(guān)磁阻機器限定為簡單且低成本的電氣機器，其中該機器的定子和轉(zhuǎn)子由具有凸極的鐵磁層壓堆疊制成。每個定子極均具有同心繞組。合適的線圈連接在一起以形成機器相位。開關(guān)磁阻機器并不具有分布式繞組、無電刷、無永磁體、無轉(zhuǎn)子上的繞組并且無籠罩。

如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38并非是開關(guān)磁阻機器(大體以254指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96然后將機器終端電壓與電壓閾值相比較，以確定機器歸一化終端電壓是否等于或大于電壓閾值或者機器歸一化終端電壓是否小于電壓閾值。將機器歸一化終端電壓與電壓閾值相比較大體由圖3中的框256指示?？蓪㈦妷洪撝迪薅榈扔谑M制數(shù)值。例如，可將電壓閾值限定為包括0.70和0.90之間的數(shù)值。更確切地說，可將電壓閾值限定為等于0.80的數(shù)值。然而，應(yīng)理解的是，可將電壓閾值限定為等于上述示例性范圍以外的數(shù)值。

如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定機器歸一化終端電壓等于或大于電壓閾值(大體以258指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96使用空間矢量控制脈寬調(diào)制來控制電動機-發(fā)電機38在升壓操作模式或再生操作模式中的操作。利用空間矢量控制脈寬調(diào)制來控制電動機-發(fā)電機38大體由圖3中的框260指示。空間矢量控制脈寬調(diào)制是用于脈寬調(diào)制(pwm)的控制的算法?？臻g矢量調(diào)制用于產(chǎn)生交流波形；最為通常的是，從dc電源以各種速度來驅(qū)動3相ac電動機。參考信號通常使用兩個相鄰的起作用開關(guān)矢量和零矢量中的一個或兩個的組合而產(chǎn)生。空間矢量控制脈寬調(diào)制是pwm的通用算法、為本領(lǐng)域技術(shù)人員理解并且由此在這里不作詳細地描述。

如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定機器終端電壓小于電壓閾值(大體以262指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96使用不連續(xù)脈寬調(diào)制來控制電動機-發(fā)電機38在升壓操作模式或再生操作模式中的操作。利用不連續(xù)脈寬調(diào)制來控制電動機-發(fā)電機38大體由圖3中的框264指示。不連續(xù)脈寬調(diào)制是通過僅僅切換兩個整流器相支腿來形成正弦電流的調(diào)制方法，而第三相支腿(其中所選擇的相在一個主要時間段上以周期的方式改變)夾持于輸出電壓總線。這可通過使用零次序不連續(xù)型信號來獲得以增強正弦參考。不連續(xù)脈寬調(diào)制是pwm的通用算法、為本領(lǐng)域技術(shù)人員理解并且由此在這里不作詳細地描述。

如果混合動力系統(tǒng)控制器96確定電動機-發(fā)電機38是開關(guān)磁阻機器(大體由266指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96將電動機-發(fā)電機38的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)子閾值相比較，以確定轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度是否等于或小于轉(zhuǎn)子閾值或者轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度是否大于轉(zhuǎn)子閾值。將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)子閾值相比較大體由圖3中的框268指示?？蓪⑥D(zhuǎn)子閾值限定為等于適合于電動機-發(fā)電機38的特定設(shè)計和配置的任何旋轉(zhuǎn)速度。較佳地是，轉(zhuǎn)子閾值在基本速度的80％和120％之間。基本速度是反電動勢等于供給電壓時的速度。更佳地是，轉(zhuǎn)子閾值大約等于基本速度的100％。然而，應(yīng)理解的是，可將轉(zhuǎn)子閾值限定為等于上述示例性范圍以外的數(shù)值。

如果電動機-發(fā)電機38是開關(guān)磁阻機器(大體以266指示)且混合動力系統(tǒng)控制器96確定轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度等于或小于轉(zhuǎn)子閾值(大體以270指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96使用電流控制與脈寬調(diào)制來控制電動機-發(fā)電機38在升壓操作模式或再生操作模式中的操作。使用電流控制與不連續(xù)脈寬調(diào)制來控制電動機-發(fā)電機38大體由圖3中的框272指示。如這里所使用的，電流控制與脈寬調(diào)制是用于通過控制相的平均電壓來限制開關(guān)磁阻機器的最大相電流的技術(shù)。當前電流與不連續(xù)脈寬調(diào)制為本領(lǐng)域技術(shù)人員理解并且由此在這里不作詳細地描述。

如果電動機-發(fā)電機38是開關(guān)磁阻機器(大體以266指示)且混合動力系統(tǒng)控制器96確定轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度大于轉(zhuǎn)子閾值(大體以274指示)，則混合動力系統(tǒng)控制器96使用單脈沖模式來控制電動機-發(fā)電機38在升壓操作模式或再生操作模式中的操作。使用單脈沖模式來控制電動機-發(fā)電機38大體由圖3中的框276指示。如這里所使用的，單脈沖模式是這樣一種控制技術(shù)，在該控制技術(shù)期間，開關(guān)磁阻機器的相電流小于相電流的限定最大數(shù)值。單脈沖模式為本領(lǐng)域技術(shù)人員理解并且由此在這里不作詳細地描述。

具體實施方式和圖或附圖是對本發(fā)明的支持和描述，但本發(fā)明的范圍僅僅由權(quán)利要求書所限定。雖然已詳細地描述了用于執(zhí)行所要求教示的其中一些最佳模式和其它實施例，但存在各種替代的設(shè)計和實施例用以實踐在所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明。